Российские учёные изобрели уникальный материал: позволяет создавать лазеры, датчики и передавать информацию
Вчера, 5 марта, информационное издание «ТАСС» со ссылкой на пресс-центр Центра компетенций НТИ «Фотонка» сообщило, что российским учёным из Санкт-Петербургского национального академического университета им. Ж. И. Алферова (входит в состав Российской академии наук) удалось произвести высококачественные кристаллы нитрида индия на кремнии — впервые в России. Специалисты утверждают, что на базе нового материала можно создавать фотодетекторы ближнего инфракрасного диапазона, всевозможные датчики газа, устройства для передачи информации на большие расстояния посредством оптоволоконных линий, а также фотонные интегральные схемы и даже устройства для квантовых телекоммуникаций.
«Это очень сложная технологическая задача, так как кремний не подходит для роста таких кристаллов. Однако использовать кремний дешевле, а значит и синтез кристаллов нитрида индия осуществляется не на дорогих подложках, обычно используемых для создания лазеров инфракрасного диапазона, а на доступном кремнии. Это самый распространённый материал на земле», — заявил Владислав Гридчин, научный сотрудник лаборатории эпитаксиальных нанотехнологий Алферовского университета.
Авторы работы отмечают, что у приборов, основанных на новых кристаллах, огромный спектр сфер применения — например, инфракрасное излучение, создаваемое аппаратурой на базе передовых кристаллов, хорошо поглощается водой. Соответственно, полупроводниковые лазеры, созданные на кристаллах нитрида индия, можно эксплуатировать в том числе в медицине. Ещё разработанный материал позволяет создавать фотодатчики инфракрасного света, новые метеорологические датчики, лазерные системы для передачи данных и многое другое. Правда, пока что это лишь разработка и до серийного производства каких-либо аппаратных инструментов ещё нужно пройти определённый путь.
Также учёный отметил, что основной проблемой на пути использования нитрида индия в данном вопросе является высокая концентрация дефектов, а также примесей, которые возникают в синтезируемых кристаллах. Но в рамках российского исследования специалистам удалось приблизиться к так называемой «фундаментальной ширине запрещённой зоны» данного материала — это говорит о высоком качестве конечного продукта. И на текущий момент результаты учёных являются рекордными для страны.